虚拟心脏建模与可视化技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

虚拟心脏建模与可视化技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1虚拟心脏研究的意义1

1.2虚拟心脏建模与仿真研究现状2

1.2.1解剖与力学模型2

1.2.2电生理模型2

1.2.3新陈代谢模型3

1.3虚拟心脏建模相关计算科学问题的研究现状5

1.3.1虚拟心脏建模与数值计算5

1.3.2虚拟心脏建模与并行计算6

1.3.3虚拟心脏建模与数据可视化6

1.4虚拟心脏研究的未来发展趋势6

1.4.1临床诊断的应用6

1.4.2药物研制的应用7

1.4.3虚拟心脏外科手术的应用7

本章参考文献7

第2章 心脏生理学基础与建模原理13

2.1引言13

2.2心肌细胞与组织13

2.2.1解剖与力学模型13

2.2.2心肌组织15

2.3心脏解剖结构15

2.3.1心脏位置与形态15

2.3.2心脏解剖结构15

2.4心脏电生理基础16

2.4.1离子通道与细胞动作电位的关系16

2.4.2心脏电传导系统与心电图的关系17

2.5心脏从细胞到器官建模的基础理论18

2.5.1离子通道模型18

2.5.2心肌细胞模型19

2.5.3多细胞组织模型20

2.5.4心电图仿真20

本章参考文献21

第3章 心室电传导系统建模研究22

3.1引言22

3.2希氏支束与浦肯野氏网络三维构建22

3.2.1希氏支束与浦肯野氏网络预处理23

3.2.2希氏支束与浦肯野氏网络三维构建方法24

3.2.3希氏支束与浦肯野氏网络模型结构比较26

3.3非均匀性心室组织三维建模27

3.3.1心肌纤维走向从笛卡儿坐标系到球面坐标系的变换27

3.3.2心肌纤维走向与心室组织非均匀性的关系28

3.3.3基于心肌纤维走向的心室组织划分方法30

3.4构建三维心室电传导系统计算模型32

3.4.1心室电兴奋传导系统计算模型的建立33

3.4.2心室电传导系统仿真模型的计算方法37

3.4.3心室电传导系统计算模型的有效性39

本章参考文献44

第4章 心室浦肯野系统的三维重构方法研究47

4.1引言47

4.1.1浦肯野系统数值重建研究综述47

4.1.2数据来源48

4.1.3本章研究内容及结构49

4.2基于方向域的浦肯野系统提取50

4.2.1局部尺度和方向检测模型50

4.2.2 4D测地线52

4.2.3曲线网络提取算法55

4.2.4实验结果55

4.3基于LLE算法的浦肯野系统的三维重构55

4.3.1 LLE局部线性嵌入算法56

4.3.2左心室肌曲面到平面的映射方法58

4.3.3平面到曲面的重构62

本章参考文献64

第5章 心脏钠离子通道病建模与仿真研究67

5.1引言67

5.2溶血磷脂胆碱与钠离子通道病68

5.2.1计算模型的建立68

5.2.2模型仿真分析方法70

5.2.3计算模型的仿真结果71

5.2.4仿真结果分析76

5.2.5仿真研究结论77

5.3 E1784K基因变异与钠离子通道病77

5.3.1计算模型建立78

5.3.2模型的分析方法79

5.3.3计算模型仿真结果80

5.3.4仿真结果分析82

5.3.5仿真研究结论84

本章参考文献84

第6章 心肌缺血下折返性室性心律失常研究86

6.1引言86

6.2局部缺血下折返波研究86

6.2.1缺血模型的建立86

6.2.2数据预处理以及缺血区域设置88

6.2.3正常情况以及局部缺血情况下折返波仿真90

6.3心肌缺血ECG仿真及分析92

6.3.1心电图的建立92

6.3.2缺血区域的设置93

6.3.3心肌缺血ECG仿真93

6.3.4仿真研究结论96

6.4全心缺血下折返波研究96

6.4.1单细胞模型96

6.4.2 1D虚拟心室壁模型100

6.4.3 2D理想几何组织模型103

6.4.4仿真研究结论104

本章参考文献104

第7章 虚拟心脏的可视化方法107

7.1引言107

7.1.1虚拟心脏可视化的目的、意义107

7.1.2虚拟心脏数据来源108

7.1.3可视化方法108

7.2基于虚拟心脏解剖数据的光线投射方法109

7.3虚拟心脏交互式传递函数设计114

7.3.1基于二维灰度-梯度直方图的传递函数设计114

7.3.2基于二维LH直方图的传递函数设计119

7.4虚拟心脏多模态绘制122

7.4.1欧氏距离变换123

7.4.2基于三维欧氏距离变换的加权合成128

7.4.3与视线相关的光线投射距离传递函数129

7.4.4心脏多模态模型绘制结果129

7.5虚拟心脏可视化系统134

7.5.1系统需求分析134

7.5.2系统功能模块划分135

7.5.3系统实现及测试136

本章参考文献143

第8章 基于GPU的虚拟心脏可视化145

8.1基于GPU的虚拟心脏可视化方法145

8.1.1 GPU技术概述145

8.1.2纹理切片绘制方法145

8.1.3基于Context-Preserving心脏解剖结构绘制方法148

8.1.4改进的Context-Preserving心脏解剖结构绘制方法150

8.2基于GPU的电生理仿真及仿真数据在线可视化151

8.2.1心室组织模型152

8.2.2数值求解方法152

8.2.3数据结构设计153

8.2.4电生理仿真程序流程153

8.2.5仿真计算核函数分解155

8.2.6核函数优化155

8.3虚拟心脏可视化系统157

8.3.1开发背景157

8.3.2系统需求分析157

8.3.3系统概要设计158

8.3.4系统详细设计158

8.3.5系统实现及测试163

8.3.6系统贡献与应用前景167

本章参考文献168

名词索引170